Implantable Neural Prostheses

Implantable Neural Prostheses pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Zhou, David D. (EDT)/ Greenbaum, Elias (EDT)
出品人:
页数:390
译者:
出版时间:2009-7
价格:$ 247.47
装帧:
isbn号码:9780387772608
丛书系列:
图书标签:
  • 神经假体
  • 植入式
  • 神经工程
  • 生物医学工程
  • 神经科学
  • 脑机接口
  • 康复医学
  • 神经修复
  • 医疗器械
  • 生物材料
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具体描述

This book and its companion volume describe state-of-the-art advances in techniques associated with implantable neural prosthetic devices and their applications. Researchers, engineers, clinicians, students and any specialist in this field will gain a deeper understanding of the neural prosthetic techniques currently available for a wide range of biomedical applications. In part one of this two-volume sequence, "Implantable Neural Prostheses 1: Devices and Applications", the focus is on implant designs and applications. Devices covered include sensory prosthetic devices such as cochlear implants, auditory midbrain implants, visual implants, spinal cord stimulators, and motor prosthetic devices including deep brain stimulators, Bions, and cardiac electro-stimulators. Readers will also understand the regulatory approval process in the U.S. and Europe for implantable medical devices.

深度探索:生命科学前沿的未知领域 本书并非关于植入式神经假体,而是将视角投向了生命科学领域那些尚未被充分探索的广阔疆域。它是一次深入的、多维度的科学考察,旨在揭示生物体内部那些精妙绝伦、令人着迷的运作机制,以及这些机制如何与我们所处的外部世界相互作用。本书不局限于单一学科,而是跨越了生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、神经科学、生态学等多个领域,力图构建一个更加全面和深刻的生命科学图景。 第一部分:生命基石的精细编织 在本书的第一部分,我们将从最微观的层面出发,审视构成生命的物质基础。我们将深入细胞的内部世界,解构蛋白质的折叠机制,探究核酸在信息传递中的关键作用,并细致观察各种小分子如何协同工作,维持细胞的动态平衡。这一部分将不仅仅是知识的罗列,更注重展示这些分子如何通过复杂的相互作用,形成有序的结构和执行精确的功能。我们将探讨: 蛋白质的动态艺术: 蛋白质并非静态的结构,它们是动态的分子机器,其三维构象的细微变化能够引发一系列功能性的转变。本书将深入解析蛋白质折叠的内在规律,以及影响其稳定性和功能的关键因素,例如伴侣蛋白的作用、翻译后修饰的信号意义,以及蛋白质-蛋白质相互作用网络的复杂性。我们将通过案例分析,展示蛋白质如何驱动细胞内的各种活动,从能量代谢到信号转导。 遗传信息的守护者与传递者: DNA和RNA是生命信息的载体,它们是如何被精确复制、转录和翻译的?本书将详细阐述DNA复制的保真机制,RNA聚合酶如何精准地读取基因序列,以及核糖体如何将氨基酸序列转化为具有特定功能的蛋白质。我们还将探讨表观遗传学的最新发现,即在不改变DNA序列的前提下,基因表达如何被调控,以及这些调控如何影响生物体的发育和适应性。 细胞器的“内部工厂”: 细胞器是细胞执行特定功能的“专业车间”。本书将深入解析线粒体的能量生产过程,内质网的蛋白质合成与修饰,高尔基体的分拣与运输,以及溶酶体的物质降解与回收。我们将强调这些细胞器之间的协同作用,以及它们如何在复杂的细胞环境中维持生命的运转。 信号分子的语言: 细胞之间如何沟通?本书将揭示信号分子,如激素、神经递质和生长因子,如何在细胞间传递信息,以及细胞如何识别和响应这些信号。我们将深入探讨信号转导通路,展示信号如何在细胞内部被放大和整合,最终导致特定的细胞行为改变。 第二部分:生命系统的演化与适应 在理解了生命的基本组成单元后,本书的第二部分将视角扩展到宏观层面,探讨生命系统是如何在漫长的演化过程中形成、发展并适应复杂多变的环境的。我们将聚焦于生物体的结构与功能的关系,以及不同生命形式之间令人惊叹的多样性。 从单细胞到多细胞: 多细胞生物的起源是生命演化史上的一个里程碑。本书将探讨单细胞生物向多细胞生物演化的驱动力,细胞如何学会协同合作,以及特化细胞的出现如何为更复杂的生命形式奠定基础。我们将审视早期多细胞生物的化石证据,并分析参与细胞粘附、细胞间通讯和细胞分化等关键过程的基因。 适应性进化:自然选择的力量: 自然选择是驱动生命进化的核心机制。本书将通过生动的案例,阐述生物体如何通过遗传变异和自然选择,逐步适应不同的生存环境。我们将讨论适应性辐射,即一个祖先物种在不同环境中演化出多样化的后代;以及趋同进化,即不同起源的物种在相似环境下演化出相似的特征。 生态位的构建与竞争: 每个生物体都占据着一个特定的生态位,即其在生态系统中的角色和地位。本书将深入分析生态位如何被塑造,以及物种间的竞争、捕食和共生关系如何影响生态系统的结构和稳定性。我们将探讨食物网的复杂性,以及生态系统的反馈机制如何维持动态平衡。 感官世界的感知与响应: 生物体如何感知并响应周围的世界?本书将探索不同生物体的感官系统,从视觉、听觉到嗅觉、触觉,以及这些感官信息如何在大脑(或神经节)中被处理并转化为行为。我们将关注神经系统的结构和功能,以及信号在神经元之间的传递机制。 第三部分:生命边界的探索与未来展望 本书的第三部分将带领读者走向生命科学的前沿,探讨那些尚未解决的重大科学问题,以及正在进行的、可能颠覆我们对生命理解的实验和研究。 生命的起源之谜: 生命是如何在地球上出现的?本书将回顾关于生命起源的各种假说,从原始汤理论到热液喷口假说,并探讨早期地球环境对生命产生可能的影响。我们将审视在实验室中模拟早期生命条件进行的实验,以及探索地外生命存在的可能性。 意识与智能的本质: 意识是如何从物质基础中产生的?智能的边界在哪里?本书将探讨神经科学、心理学和哲学等多个领域对于意识和智能的研究进展。我们将审视大脑的复杂网络,以及人工智能在模拟和理解智能方面的尝试。 衰老与延寿的奥秘: 衰老是生命的必然过程吗?我们是否能够延缓甚至逆转衰老?本书将介绍当前关于衰老机制的研究,包括端粒缩短、细胞衰老、基因组不稳定性和线粒体功能障碍等。我们将探讨抗衰老研究的最新进展,以及可能存在的伦理挑战。 合成生物学的潜能与挑战: 通过设计和构建新的生物组件、设备和系统,或者重新设计现有的、自然的生物系统,以创造有用的功能。本书将探讨合成生物学在医疗、能源、环境等领域的应用前景,以及伴随而来的安全和伦理问题。 生物工程与基因编辑的未来: CRISPR-Cas9等基因编辑技术的出现,为人类改造生命提供了前所未有的能力。本书将探讨基因编辑技术在疾病治疗、农业生产和物种保护等方面的巨大潜力,以及与之相关的伦理和监管难题。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且前瞻性的生命科学视角。它不是一本填鸭式的教科书,而是一次引人入胜的探索之旅,鼓励读者跳出固有的思维框架,以批判性的眼光审视生命现象,并对我们所知的世界保持好奇心和求知欲。通过对生命基石的细致剖析,对生命系统演化的深刻理解,以及对生命边界的勇敢探索,本书期望能够激发读者对生命科学的更大兴趣,并为未来的科学发现播下思考的种子。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计得非常引人注目,深邃的蓝色调配上一些电路图的元素,立刻让人联想到前沿的科技与人体的深度融合。我是在寻找关于神经科学与工程学交叉领域的书籍时偶然发现它的,虽然我对具体的技术细节并不完全了解,但它的标题“植入式神经假体”本身就带着一种强烈的未来感和探索欲。这本书似乎不仅仅是在介绍设备本身,更像是在探讨一个哲学命题:当机械与生物的界限变得模糊时,我们如何定义“自我”?我特别欣赏作者在序言中展现出的那种对人类潜能的无限敬畏,他没有将技术描绘成万能的灵丹妙药,而是强调了伦理考量和社会影响的重要性。从目录上看,它涵盖了从基础神经电信号采集到复杂运动控制系统的广阔领域,这让我对接下来的阅读充满了期待。尤其是关于长期植入的安全性和生物相容性的章节,这无疑是该领域最核心的挑战之一,作者能如何深入浅出地剖析这些难题,非常值得期待。整体来说,这本书的气质是严谨而又充满激情的,非常适合对未来医疗技术感兴趣的跨学科读者。

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读完这本书的某些章节后,我产生了一种强烈的“历史紧迫感”。它让人清晰地意识到,我们正处在一个技术大变革的拐点上。作者在探讨未来发展方向时,并没有给出空泛的承诺,而是非常务实地指出了当前亟待解决的“瓶颈问题”——比如长期生物毒性、信号漂移以及如何实现真正意义上的神经可塑性整合。这本书的价值不仅在于它“教给我们什么”,更在于它“激发我们去思考什么”。它迫使读者去思考,当我们拥有了近乎完美的神经假体时,社会结构、保险体系乃至法律层面对“残障”的定义会发生怎样的颠覆性变化。这种对技术影响的深层剖析,将本书提升到了一个更高的层次,超越了一本单纯的技术手册。它更像是一份面向未来十年神经工程领域发展方向的战略蓝图,对于政策制定者、风险投资人以及立志于突破现状的年轻科学家而言,都是一份不可多得的启示录。

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坦率地说,这本书的阅读体验带着一种沉甸甸的严肃性,它不是那种能让你在周末轻松翻阅的消遣读物。它更像是一份对当前神经假体技术前沿的深度调研报告,信息密度极高,需要读者保持高度的专注力。我个人在阅读其中关于“意念控制”和“感觉反馈重建”的部分时,感受最为深刻。作者似乎在试图构建一个宏伟的蓝图,描绘出未来瘫痪病人或感觉丧失者如何通过这些技术重获新生,这种对人类苦难的关怀体现在字里行间,让冰冷的技术讨论多了一丝温度。然而,这本书的挑战性也在于此,它对背景知识的要求较高,如果读者对基础的神经生理学和电子工程学概念不甚熟悉,可能会在某些深入的技术细节处感到吃力。但如果你愿意投入时间去啃读,所获得的知识回报绝对是巨大的,它能让你对“人机交互”的终极形态有一个全新的认知框架。我建议非专业读者可以先从后半部分关于应用和伦理的章节入手,建立起一个宏观认识,再回过头来攻克那些技术难关。

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我必须说,这本书的叙述风格简直是教科书级别的典范,清晰、精确,逻辑链条紧密得令人称奇。我最欣赏的一点是,作者在处理高度专业化的内容时,总能找到一个绝佳的平衡点——既能让专业人士感到深度足够,又能让初入此领域的读者不至于感到迷失。例如,在解释“闭环刺激系统”的工作原理时,作者运用了大量的类比和图示,将复杂的信号处理过程分解成了几个易于理解的模块,这一点对于理解这些假体的实时反馈机制至关重要。书中对材料科学的阐述也极其到位,没有过多渲染技术的光环,而是聚焦于当前材料在生物环境中的固有缺陷与改进方向,这种实事求是的态度非常难得。翻阅时我能感觉到作者在每一个章节都投入了巨大的心血,每一个论断背后似乎都有着大量的实验数据支撑,尽管我没有逐一核对,但那种厚重的学术积淀感是无法伪造的。这本书无疑将成为该领域学生和研究人员案头必备的参考资料,其严谨性值得信赖。

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这本书的排版和装帧质量令人赞叹,这对于一本技术书籍来说,是一个重要的加分项。纸张的质感很好,印刷清晰,尤其是那些流程图和结构示意图,线条非常锐利,即使是复杂的电极阵列布局图也能看得一清二楚,这对于需要反复参照图形来理解工作原理的读者来说,是极大的便利。我尤其注意到,书中引用了大量来自近期顶级期刊的文献,这表明作者紧跟学术动态,没有停留在过时的知识点上。有一段描述关于**无线能量传输技术**在微型植入设备中的应用潜力,作者的分析角度非常新颖,他不仅讨论了效率问题,还兼顾了长期植入可能产生的热效应,这种多维度考量体现了作者经验的丰富。这本书的结构安排也十分巧妙,它没有拘泥于单一的案例,而是横向比较了不同技术流派的优劣,使得读者能够更全面地理解这个快速发展的领域中存在的多种可能性和竞争路径。

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